崇禎11年的冬天比往年來的更早，因此12月份的積雪已經(jīng)厚約寸許，若是深山老林之中則雪厚可達(dá)數(shù)尺。石景山本就是京西的一大勝地，西北山區(qū)為太行山余脈，東南則是一望無垠的華北平原，過去此地多為京城權(quán)貴的游玩之所在，因此山上名勝古跡甚多，而山林植被也保護(hù)的相當(dāng)好。
不過作為門頭溝、豐臺(tái)和北京城交通往來的要道，這里自然也就被文思院和軍器監(jiān)看上了。在皇帝的支持下，過去清幽可人的石景山風(fēng)景區(qū)，山下倒是成為了一處越來越興盛的工業(yè)基地。
石景山大炮鑄造廠位于山區(qū)西南，坐落在京西鐵路和永定河的附近，這里是軍器監(jiān)最早成立的大炮鑄造所，當(dāng)初孫元化帶人來圈地時(shí)一下圈出了30余畝土地，試圖在此要大干一場(chǎng)。不過令人尷尬的是，由于永定河水量的季節(jié)性，使得加工大炮的水力機(jī)械一年到有一半以上的時(shí)間是無法運(yùn)作的，軍器監(jiān)最終只能在水量較為充沛的天津重新選址，建立了天津機(jī)器制造局。
石景山大炮鑄造廠只保留了一部分人員和機(jī)器，在一道漫長(zhǎng)的磚墻之內(nèi)，倒是有近三分之二的土地是空置的。不過今日大炮鑄造廠的加工車間內(nèi)卻是機(jī)器轟鳴人聲鼎沸，一時(shí)間壓倒了車間外的寂靜山林，也驅(qū)走了冬日的嚴(yán)寒。
孫元化、薄玨、畢懋康、焦勖等軍器監(jiān)的官吏專家們，葉小鸞、瑪利亞.切萊斯特等燕京大學(xué)的物理學(xué)師生們，都在認(rèn)真的觀測(cè)著由一臺(tái)蒸汽機(jī)帶動(dòng)的水壓機(jī)的工作狀況。只不過前者更關(guān)注于蒸汽機(jī)的輸出功率是否穩(wěn)定，而后者則較為關(guān)心這臺(tái)新建成的36噸水壓機(jī)的運(yùn)行情況。
伽利略為造幣廠設(shè)計(jì)制造的水壓機(jī)，其動(dòng)力還是采用的畜力和水力。但是軍器監(jiān)要求制造的30噸水壓機(jī)，繼續(xù)采用畜力和水力顯然就太過麻煩了，當(dāng)蒸汽機(jī)初步定型之后，軍器監(jiān)的官吏便轉(zhuǎn)而選擇了蒸汽機(jī)作為新式水壓機(jī)的動(dòng)力來源。
將1200公斤的小型水壓機(jī)放大至30噸的水壓機(jī)，這也是一個(gè)極具開創(chuàng)性的工作，這可不是一個(gè)簡(jiǎn)單放大零件就能完成的，當(dāng)然這總比從無到有的制作要強(qiáng)的多。在文思院機(jī)械所和軍器監(jiān)的極力配合下，加上葉小鸞、瑪利亞.切萊斯特等燕京大學(xué)師生們的不斷計(jì)算和設(shè)計(jì)調(diào)整下，這臺(tái)大型水壓機(jī)終于制作成功了，且實(shí)際功率比原計(jì)劃要大上一些，達(dá)到了36噸壓力。
而在另一邊，自從9個(gè)月前第一臺(tái)凝氣試壓力蒸汽機(jī)試制成功之后，薄玨等軍器監(jiān)和文思院的機(jī)器專家們，又吸收了各處采用一型蒸汽機(jī)工坊反饋回來的使用缺陷和建議，改造出了二型蒸汽機(jī)。
二型蒸汽機(jī)的輸出功率更為穩(wěn)定，出現(xiàn)的故障概率也更少，在測(cè)試的同時(shí)，幾名工匠也緊張的測(cè)量著蒸汽機(jī)運(yùn)行的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，向著孫元化等人匯報(bào)著：“…每分鐘飛輪的轉(zhuǎn)速大致為43-50轉(zhuǎn)之間，比一型機(jī)器提高了近50%的轉(zhuǎn)速…
按照以上這些數(shù)值計(jì)算，二型機(jī)器的輸出功率約為9-10馬力之間，比一型機(jī)器提高了近2個(gè)馬力…”
站在邊上的葉小鸞聽著這些工匠們報(bào)出的數(shù)據(jù)，便在心里迅速的計(jì)算出了二型蒸汽機(jī)的煤耗量大約又降低了近5成，如此一來二型蒸汽機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用倒是又降低了。
而另一邊的孫元化則對(duì)著身邊薄玨說道：“看來給汽缸加上一個(gè)夾層果然是減少了不少熱量損失，以現(xiàn)在的運(yùn)行情況來看，那些棉紡織工廠的廠主們應(yīng)該可以不用再抱怨了，二型蒸汽機(jī)應(yīng)該可以作為紡紗機(jī)器的動(dòng)力來源了。”
薄玨卻沒有孫元化這么樂觀，他眼睛盯著水壓機(jī)下方不斷壓鑄出來的胸甲說道：“現(xiàn)在談這個(gè)似乎為時(shí)尚早，除非我們現(xiàn)在每分鐘輸出功率穩(wěn)定在0.1馬力之下，否則就別想談什么穩(wěn)定的輸出。
說道這個(gè)，我倒是更想知道，我請(qǐng)求軍器監(jiān)撥款制造一座蒸汽機(jī)帶動(dòng)的鍛錘機(jī)器，究竟什么時(shí)候能夠撥款？”
孫元化有些尷尬的回應(yīng)道：“現(xiàn)在已經(jīng)是年底了，今年的預(yù)算已經(jīng)用完了，明年的預(yù)算還沒有報(bào)上去，軍器監(jiān)暫時(shí)好像沒法給你撥款。不過我已經(jīng)和文思院打了招呼，他們會(huì)資助你完成這臺(tái)鍛錘機(jī)器的。不過你現(xiàn)在忙的過來嗎？其實(shí)我們認(rèn)為你應(yīng)該將精力放在提高蒸汽機(jī)的性能上，也許更適合一些。”
薄玨卻不以為然的說道：“研制蒸汽機(jī)的目的，是為了解決動(dòng)力問題。但是想要研制出更好的蒸汽機(jī)，我們就需要更好的加工機(jī)器。現(xiàn)在是機(jī)器制造機(jī)器的時(shí)代，光靠人手又能制得幾臺(tái)好蒸汽機(jī)？
再說了，只有機(jī)器帶動(dòng)的大型鍛錘，我們才能夠高效而穩(wěn)定的加工出熟鐵部件，降低機(jī)器的造價(jià)，從而讓更多工廠用得起機(jī)器來。而機(jī)器的數(shù)量越多，使用的范圍越廣，我們也就越能知道這些機(jī)器的毛病出在什么地方，從而制造出更好的機(jī)器。